Учебно-методический комплекс дисциплины преподавателя (стр. 18 )

Параллельно-щитовая схема по сравнению с совмещенной обеспечивает повышение технической скорости проходки ствола, однако требует некоторого увеличения продолжительности подготовительно-переходных периодов в связи с монтажом и демонтажем сложных комплексов и дополнительного проходческого оборудования.

Начало проходки стволов связано с сооружением технологического отхода (устья) ствола.

Глубину технологического отхода принимают в зависимости от схемы проходки ствола и применяемого комплекса забойного оборудования:

·  не менее 30 м — при совмещенной схеме и погрузочных машинах с механическим вождением;

·  70 м — при параллельно-щитовой схеме и соответствующих комплексах проходческого оборудования.

В комплекс работ по сооружению технологической части ствола входят:

·  оснащение поверхности для проходки технологической части;

·  проходка технологической части;

·  демонтаж оборудования, применявшегося только для проходки технологической части;

·  монтаж комплекса забойного оборудования и другие подготовительные работы, обеспечивающие начало проходки ствола с заданной скоростью.

Проектирование проведения горизонтальных и наклонных выработок

В общем объеме горных выработок строящейся шахты, достигающем 0,5—1 млн. м3, горизонтальные и наклонные составляют около 80 %. На проведение этих выработок на момент сдачи шахты в эксплуатацию затрачивается половина времени на все строительство шахты. Поэтому проектирование параметров, порядка и технологии проведения горизонтальных и наклонных выработок является весьма ответственным аспектом разработки проекта шахты. Начальным моментом проектирования проведения горизонтальных и наклонных выработок следует считать выбор способа и средств проходки в конкретных горно-геологических условиях с конкретными параметрами (форма и размер сечения, вид крепи и пр.). В этом отношении преимущество должно отводиться комбайновому способу проходки, хотя определенную часть выработок приходится проводить буровзрывным способом.

Применение современных комбайнов позволяет увеличить объем комбайновой проходки до 50-60%, а скорость — в среднем до 200..250 м/мес. Совершенствование буровзрывной технологии проходки и повышение темпов происходит на базе применения погрузочных машин непрерывного действия и бурильных установок типа БУЭ.

Выполнение комплекса горных работ, обеспечивающих готовность и дальнейшую эксплуатацию горизонтальной или наклонной выработки, характеризуется следующими периодами:

·  подготовка к проведению выработки - производятся прокладка к забою линии электроснабжения, подвод сжатого воздуха, освещения, воды для орошения, оборудования водоотлива, системы проветривания (вентилятор, трубопровод), установка средств транспорта, подготовка проходческого оборудования, доставка и складирование элементов временной и постоянной крепи и др.;

·  проведение технологической части выработки (10—30 м) и монтаж в ней проходческого оборудования;

·  проведение основной части выработки;

·  работы заключительного периода, в который производятся демонтаж проходческого оборудования, перестилка рельсового пути или монтаж конвейерной линии и др.

Исходными данными при проектировании проведения выработок служат:

·  ситуационный план расположения выработки, позволяющий представить схему организации транспорта, вентиляции, водоотлива, энергоснабжения, связи и пр.;

·  геологические, гидрогеологические и физико-механические свойства вмещающих пород и угольного пласта;

·  параметры выработки (форма, длина, размер сечения), характеристика крепи и средств механизации процессов;

·  задаваемая скорость проведения и др.

Проект содержит расчетно-пояснительную и графическую части в виде рабочих чертежей с паспортом буровзрывных работ (при комбайновом способе проведения — позиционная схема отработки забоя), паспорт крепления, расчет норм выработки и расценки работ, определение стоимости проведения 1 м (1 м3) выработки по элементам затрат.

Расчет комплексной нормы выработки, скорости проведения, потребности в материалах и оборудовании, стоимости выработки и других показателей начинается с определения объемов работы, связанных с проведением 1 м выработки или с выполнением одного проходческого цикла.

Объемы работ и суммарная трудоемкость выполнения проходческого цикла определяются по известным формулам и методике.

С учетом технических характеристик применяемых машин и механизмов, производительности труда рабочих и общей численности рассчитывается длительность выполнения всех видов работ проходческого цикла, составляется график организации работ и определяется скорость проведения выработок (м/мес).

Заключительным моментом проектирования проведения выработок является определение производительности труда проходчиков и стоимости 1 м готовой выработки.

Проектировщиками используются технологические схемы проведения горизонтальных и наклонных капитальных горных выработок, которые предусматривают следующие виды крепи:

·  для камер околоствольных дворов — монолитный бетон, металлобетон и железобетон;

·  для горизонтальных выработок вне зоны влияния очистных работ — металлическая крепь со сборной железобетонной затяжкой, металлобетон, бетон, анкерная крепь, набрызгбетон, тюбинги, блоки, железобетонные стойки и металлические верхняки, смешанная крепь типа АП;

·  для наклонных выработок — металлическая крепь со сборной железобетонной затяжкой.

Арочная податливая крепь применяется для выработок, проводимых в породах с коэффициентом крепости по шкале проф. f = З..9.

Основные положения проектирования околоствольных дворов и узлов сопряжений горных выработок

Важнейшими задачами проектирования околоствольных дворов являются определение их пропускной способности, выбор технологической схемы, места расположения и ориентирования, выбор способов проведения и крепления основных горных выработок и камер.

Эти и другие задачи решаются исходя из мощности шахты, схем вскрытия, количества и взаимного расположения стволов и генерального плана на поверхности, вида транспорта горной массы на шахте и др. Следует применять типовые технологические схемы околоствольных дворов. Применение типовых схем упрощает процесс проектирования околоствольных дворов. Типовые схемы для конкретных условий корректируются (определяются длины ветвей, изменяются профили путей и пр.) при сохранении основных принципов размещения выработок и механизмов.

В случае вскрытия одиночного пологого пласта с прочными боковыми породами целесообразен круговой околоствольный двор с главными ветвями, расположенными по простиранию, одной из которых является главная выработка, пройденная по пласту.

При аналогичной схеме вскрытия и непрочных боковых породах может оказаться, что целесообразно применить петлевой или круговой околоствольный двор с ветвями, расположенными вкрест простирания пород.

Главные откаточные выработки должны быть сориентированы по направлению осей подъема, ориентировка последних определяется компоновочными решениями поверхностного комплекса и расположением железнодорожных путей.

После ориентировки и определения характера движения локомотивных составов разрабатывается схема околоствольного двора. Определяется схема откатки, которая зависит от количества стволов и подъемов (при возрастании числа подъемов увеличивается число путей и выработок), типа откаточных сосудов (наилучшая компоновка двора обеспечивается при вагонетках, разгружающихся через дно), взаимного расположения стволов (наиболее рациональное размещение поверхностных сооружений и устойчивость выработок обеспечивается при расстоянии между стволами 70— 80 м).

Суточная пропускная способность околоствольного двора определяется при колесном транспорте с учетом грузоподъемности вагонеток и составов и интервалов поступления составов в околоствольный двор.

Пропускная способность околоствольного двора и его перегрузочных узлов при конвейерном транспорте определяется суммарным грузопотоком всех магистральных конвейеров.

Пропускная способность околоствольного двора должна превышать производительность шахты с тем, чтобы компенсировать неравномерность работы очистных забоев и системы подземного транспорта, при этом коэффициент неравномерности принимается равным 1.5.

В околоствольном дворе осуществляются большинство важнейших процессов производства:

прием, перегрузка и подъем угля и породы;

водоотлив, электроснабжение, распределение воздуха;

складирование материалов и др.

Производительное, надежное их выполнение, удобное и безопасное участие людей в различных работах и службах в околоствольном дворе требуют соответствующих объемов подземных горных выработок и камер.

Для ориентировочного определения объема околоствольного двора можно использовать формулы:

для колесного транспорта

Vод = 1.8∙Аст+85∙q+10∙Vв+ 2400, м3;

для конвейерного транспорта

Vод = 1.4∙Аст+85∙q+10∙Vв+1700, м3;

где Аст - суточная мощность шахты, т;

q - относительная газообильность, м3/т;

Vв - водоприток воды в шахту, м3/час.

Выработки в околоствольном дворе следует сопрягать между собой под углом не более 45°. Минимальные радиусы закругления выработок с рельсовым транспортом должны составлять не менее десятикратной величины жесткой базы подвижного состава, но не менее 20 м для колеи 900 мм и 12 м для колеи 600 мм.

Размеры камер главного водоотлива принимаются: длина 15..60 м, высота 2,8..5,2 м, ширина 3..4 м, площадь поперечного сечения 7..20 м2. Камеры центральной электронодстанции сооружаются площадью поперечного сечения 11..15 м2. Площадь поперечного сечения электровозного депо около 14 м2, длина — 20..100 м. Для противопожарного поезда устраивается депо площадью поперечного сечения 17..19 м2 и длиной 30..50 м. Камеры ожидания у клетевого ствола в зависимости от мощности шахты устраиваются длиной до 25 м, на 40..100 чел. Ширина камер ожидания 2,6 м, высота — 2,2 м. В околоствольном дворе размещается медпункт длиной 7..8 м, шириной 3 м и высотой 2,3 м.

Сложной и ответственной в околоствольном дворе является загрузочная камера скипового ствола объемом до 800 м3. Объем околоствольных дворов высокопроизводительных шахт достигает 25 тыс. м3.